基本力和位置教程

本指南提供了一个施加力和可视化 Inverse3 光标移动的简单演示。 最后，Inverse3 将模拟被虚拟橡皮筋拴在起始位置的感觉，同时球形 GameObject 将显示光标的位置。

导言

快速入门指南》介绍了Inverse3对象、其功能以及产生恒力的方法。 我们这里的目的是模拟光标上的橡皮筋效应。橡皮筋的行为类似于弹簧，这意味着它的力受其两端点之间的刚度和距离的影响。 因此，我们的目标是设计一个函数，在给定位置和刚度的情况下，产生一个力，使光标抵制远离原点的移动。

场景设置

首先通过GameObjects （ 游戏对象 ） > Haply菜单创建一个触觉装配（单手）。

力和位置组件

选择 触觉起源 游戏对象，并添加一个名为 ForceAndPosition.cs 并填充 ForceAndPosition 类，代码如下

[SerializeField]
private Inverse3 inverse3 = null;

[SerializeField, Range(0, 400)]
private float stiffness = 100;

private Vector3 _initialPosition = Vector3.zero;

private Vector3 ForceCalculation(in Vector3 position)
{
    if (_initialPosition == Vector3.zero)
    {
        // Save the initial device effector position
        _initialPosition = position;
    }
    // Return force opposing movement from the initial position
    return (_initialPosition - position) * stiffness;
}

该段将刚度设置为 100 牛顿/米（N/m），模拟相对较软的弹簧。 它还引入了 _initialPosition，一个捕捉光标起始位置的向量。 光标 ForceCalculation 方法在第一次执行时记录初始位置，随后计算与光标移动相对应的力输出。

纳入 OnDeviceStateChanged 中的回调 OnEnable 和 OnDisable 方法，详见 快速入门指南:

protected void OnEnable()
{
    inverse3.DeviceStateChanged += OnDeviceStateChanged;
}

protected void OnDisable()
{
    inverse3.DeviceStateChanged -= OnDeviceStateChanged;
}

游戏玩法

按住 Inverse3 光标，启动 "播放 "模式，并尝试操纵该装置。您会发现光标移动会产生一个力。 光标离起始位置越远，这种力就越明显。

源文件

本示例使用的最终场景和所有相关文件都可以从 Unity 软件包管理器中的教程示例中导入。

ForceAndPosition.cs

/*
 * Copyright 2024 Haply Robotics Inc. All rights reserved.
 */

using Haply.Inverse.Unity;
using UnityEngine;

namespace Haply.Samples.Tutorials._1_ForceAndPosition
{
    /// <summary>
    /// Demonstrates the application of force to maintain the cursor at its initial position.
    /// </summary>
    public class ForceAndPosition : MonoBehaviour
    {
        // Must be assigned in inspector
        public Inverse3 inverse3;

        [Range(0, 400)]
        // Stiffness of the force feedback.
        public float stiffness = 100;

        // Stores the initial position of the cursor.
        private Vector3 _initialPosition = Vector3.zero;

        /// <summary>
        /// Subscribes to the DeviceStateChanged event when the component is enabled.
        /// </summary>
        protected void OnEnable()
        {
            inverse3.DeviceStateChanged += OnDeviceStateChanged;
        }

        /// <summary>
        /// Unsubscribes from the DeviceStateChanged event and reset the force when the component is disabled.
        /// </summary>
        protected void OnDisable()
        {
            inverse3.DeviceStateChanged -= OnDeviceStateChanged;
        }

        /// <summary>
        /// Calculates the force required to maintain the cursor at its initial position.
        /// </summary>
        /// <param name="position">The current position of the cursor.</param>
        /// <returns>The calculated force vector.</returns>
        private Vector3 ForceCalculation(in Vector3 position)
        {
            if (_initialPosition == Vector3.zero)
            {
                // save the first device effector position
                _initialPosition = position;
            }
            // return opposite force to stay at initial position
            return (_initialPosition - position) * stiffness;
        }

        /// <summary>
        /// Event handler that calculates and send the force to the device when the cursor's position changes.
        /// </summary>
        /// <param name="device">The Inverse3 device instance.</param>
        private void OnDeviceStateChanged(Inverse3 device)
        {
            // Calculate the force.
            var force = ForceCalculation(device.CursorLocalPosition);

            // Apply the force to the cursor.
            inverse3.CursorSetLocalForce(force);
        }
    }
} // namespace Haply.Samples.Tutorials._1_ForceAndPosition